真空泵是指利用机械、物理、化学或物理化学的方法对被抽容器进行抽气而获得真空的器件或设备。通俗来讲,真空泵是用各种方法在某一封闭空间中改善、产生和维持真空的装置。
按真空泵的工作原理,真空泵基本上可以分为两种类型,即气体捕集泵和气体传输泵。其广泛用于冶金、化工、食品、电子镀膜等行业。
随着真空应用的发展,真空泵的种类已发展了很多种,其抽速从每秒零点几升到每秒几十万、数百万升。随着真空技术在生产和科学研究领域中对其应用压强范围的要求越来越宽,大多需要由几种真空泵组成真空抽气系统共同抽气后才能满足生产和科学研究过程的要求,由于真空应用部门所涉及的工作压力的范围很宽,因此任何一种类型的真空泵都不可能完全适用于所有的工作压力范围,只能根据不同的工作压力范围和不同的工作要求,使用不同类型的真空泵。为了使用方便和各种真空工艺过程的需要,有时将各种真空泵按其性能要求组合起来,以机组型式应用。
真空泵工作原理
真空泵的机械原理:在泵体中装有适量的水作为工作液。当叶轮顺时针方向旋转时,水被叶轮抛向四周,由于离心力的作用,水形成了 —个决定于泵腔形状的近似于等厚度的封闭圆环。水环的下部分内表面恰好与叶轮轮穀相切,水环的上部内表面刚好与叶片顶端接触(实际上叶片在水环内有一定的插入深度)。此时叶轮轮毂与水环之间形成一个月牙形空间,而这一空间又被叶轮分成和叶片数目相等的若干个小腔。如果以叶轮的下部0°为起点,那么叶轮在旋转前180°时小腔的容积由小变大,且与端面上的吸气口相通,此时气体被吸入,当吸气终了时小腔则与吸气口隔绝多当叶轮继续 旋转时,小腔由大变小,使气体被压缩多当小腔与排气口相通时,气体便被排出泵外。综上所述,水环泵是靠泵腔容积的变化来实现吸气、压缩和排气的,因此它属于变容式真空泵。
真空泵故障排除
1、电机温度高
对真空泵电机温度高的原因分析如下。
原因分析
(1)电机功率大,工作电流大,发热量大。
(2)风扇转速低,风压,风量小。
(3)风扇叶片数较少,产生的风量小。
(4)电动机附有灰尘、油污,降低了散热能力。
(5)真空泵电机所在母线电压为380V,由于电缆压降及负荷分配不均,电机实际所加电压只有365V,电压偏低造成运行电流大。
对策
电机功率、转速是和真空泵相匹配的,不能更改。风扇安装于电机主轴上,电机转速决定了风扇转速,也不可更换。增加风扇叶片数量虽能起到一定作用,但叶片数量增加后,动平衡不容易找,如找正不好,会引起电机振动增加。
(1)将原风扇罩加长40cm,在里面加装一个与风扇罩同直径轴流风机,轴流风机电机功率850W,转速1489r/min,电压380V。原风扇继续保留。轴流风机另设一路电源控制,轴流风机与主电机不设连锁。真空泵启动后及时启动轴流风机运行,真空泵停运后30min停运轴流风机,以使主电机得到充分冷却;
(2)定期清除电机上灰尘,保持电机散热片清洁,增加其散热能力;
(3)将真空泵所在母线电压调整为400V。
效果
(1)由于轴流风机转速高,风压风量大,冷却效果大大增强,在相同的环境温度、负荷电流下,主电机温度下降了12℃。夏季主电机温度未再超限。
(2)轴流风机可人为控制,主电机停运后,轴流风机仍可运行,可以使主电机得到充分冷却。
(3)尽量使2段母线负荷分配平衡,以防某段母线因负荷过重造成电压下降过多。
(4)电压调整后,真空泵运行电流降为210A,发热量相对减小。
(5)减缓了主电机的绝缘老化速度,延长了其使用寿命。
2、泵轴轴承位磨损
真空泵传动部位磨损是普遍存在的问题,其中包括轴承位、轴承座、轴承室、键槽及螺纹等部位,传统方法以补焊和刷镀喷涂为主,但两者均存在一定弊端:补焊高温产生的热应力无法完全消除,易造成材质损伤,导致部件出现弯曲或断裂;而电刷镀受涂层厚度限制,容易剥落,且以上两种方法都是用金属修复金属,无法改变“硬对硬”的配合关系,在各力综合作用下,仍会造成再次磨损。当代西方国家针对以上问题多使用高分子复合材料的修复方法,而应用较多的有美国美嘉华技术体系,其具有超强的粘着力,优异的抗压强度等综合性能。应用高分子材料修复,可免拆卸,免机加工。既无补焊热应力影响,修复厚度也不受限制,同时产品所具有的金属材料不具备的退让性,可吸收设备的冲击震动,避免再次磨损的可能,并大大延长设备部件的使用寿命,为企业节省大量的停机时间,创造巨大的经济价值。
3、腐蚀
真空泵腐蚀的形态可分为全面(均匀)腐蚀和局部腐蚀两大类,前者较均匀的发生在真空泵全部表面,后者只是发生在局部,如孔蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀等。采用高分子复合材料对真空泵实施表面有机涂层防腐,其具有良好的耐化学性能及优异的力学性能和粘接性能,与传统的压力容器焊接修补相比,具有施工简便、成本低、安全性能,修复效果好的特点。
4、壳体裂纹破裂
真空泵因铸造、加工缺陷,内应力及超负荷运行等原因经常导致部件出现裂纹或断裂现象。常规的修复方法是采用焊接,但有的零件材质是铸铁、铝合金、钛合金,难以做焊接处理。还有一些易于发生爆炸的危险场合,更不易采用焊接修复方法。美嘉华技术是一种“冷焊”技术,可以避免热应力变形,同时材料良好的附着力和抗压、抗腐蚀等综合性能,可以最大限度地满足各种设备部件的使用要求,从而在最低成本的投入下有效保证生产。安全、方便、可靠。
5、冒烟和喷油
1.冒烟,如果是泵刚刚开始运转有冒烟的现象,属于正常,如果长时间在冒烟就是不正常了。解决之道:冒烟说明泵的进气口外,包括管道、阀门、容器有修理的情况。检漏以后处理了,冒烟会结束。涡街流量计
2.喷油,说明进气口外有大量的漏点,甚至是进气口暴露大气。解决之道:封住泵的进气口使泵运转,如果不喷油的话,说明有漏点;排气阀片损坏,检查排气阀片是否损坏,更换坏的排气阀。